Введение к работе
Актуальность темы. Ійбкльній генетические элементы С рет-ротранспозоны, транспозоны, элементы типа F8 ) Drosophila r-albnogaster составляют еущэетвепдуп часть генома - примерно 1С%. Значительная часть мутаций и реверсий вызывается их транспозициями. Поэтому велики внимание к изучению мобильных элементов ( Ю ) и разнообразие работ, посвященных им. Одно из направлений работ связано с исследованием генетических систем, в которых Ю перемещается с достаточно высокой частотой. Однако изучение множественных единовременных перенесений МЭ, а такие постоянных перемещений ретротранспозонов отдельных семейств пока далеко от завершення. Дальнейшее исследование со-ответстЕуюидас генетических систем может пролить свет на причины и механизмы активации Ю.
Другое направление исследований IS Drosophila mlanogaster связано с изучением последствий перемещений Ш. Тач предполагается, что перемещения МЭ способны модифицировать работу полигенных систем, контролирующих количественные признаки. Изучение этих проблем мояет приблизить нас к пониманию процессов, происходящих при селекции, а тагазэ к оцеїгке значения Ю для эволюции природных популяций.
Цель и задачи исследования. Ранее была описана система
адаптивных транспозиций в линии НА Drosophila imlanogsster (
Пасшсва и др. 1934, Гвоздев и Кайдаяоз 1986,
Бедяеза и др., 1989 ). Спонтанные или индуцированные
скрещиваниями транспозиции 19 в этой линии сопровождаешь повышением индекса конкурентоспособности линии НА или ее производных. При этом изменения сайтов локализации были описаны
лишь для нескольких МЭ типа рвтрогралопооокоп. ГЬрвал вадача
- г -данной работы состояла в сравнении локализации 11 семейств Ш разных типов в измененной при адаптивных транспозициях хромосоме 11 линии НА ( хромосома б ). и в хромосоме 11 исходной линии НА. Такое сравнение позволяло оценить масштабы генетической изменчивости, обусловленной транспозициями в линии НА.
Было показано ( Беляева и др., 1989 ), что хромосома б контролирует повышенное по сравнению с хромосомой II линии НА вначение индекса конкурентоспособности. Вторая задача нашего исследования состояла в выявлении района ( или районов ) хромосомы б, отвечающего эа повышенное вначение индекса конкурентоспособности.
Наконец, было обнаружено, что вслед ва стабилизацией мобильных элементов после "адаптивных транспозиций" в некоторых сублиниях активировались транспозиции отдельных мобильных элементов. Исследование этой системы транспозиций составляло последнюю задачу работы.
Научная новизна результатов исследования. Впервые описана локализация большого набора семейств ИЭ разных типов в линии НА и ее производной. Показано, что в ходе адаптивных транспо-виций произошло изменение сайтов локализации всех 11 исследованных семейств ИЭ. Апробирован новый подход к картированию генов, контролирующих количественные признаки, основанный на явлении попутного транспорта молекулярных маркеров при селекции по значению количественного признака Показано, что количественный признак - повышенная конкурентоспособность ( возникшая при адаптивных транспозициях ) контролируется несколькими районами хромосомы II. Открыта и охарактеризована но-
- з -ват система нестабильности двух ретротранспозоноз copta и toe, перемещения этих ретротранспозонов происходят на фоне стабильной локализации других исследованных Ю.
Практическая ценность работа Апробированный в работе метод картирования полигенов может применяться в прикладных селекционных программах. Созданные в ходе работы конпыотершга программы, предназначенные для удобного ввода, хранения и обработки дачных о локализации 1С, могут применяться другими исследователями. Они использовались в ходе реализация проекта " Генетический мониторинг мобильных элементов в популяциях D. !!»lanogaster из зоны аварии на Чернобыльской АЭС ".
Апробация работы. Материалы диссертации были долохены на 1-й Всесоюзной школе " Генетические основы эволюции и селекции" ( Звенигород, 1990 ), 1-й Всесоюзной конференции по генетике насекомых ( Москва, 1991 ), представлены на 12-й Европейской конференции по дрозофиле ( Mainz, 1991 ).
Публикации. lb теме диссертации опубликовано пять работ.
Структура и обьем диссертации. диссертация состоит ив
введения, четырех глав ( обзор литературы, материал и методы,
результаты исследований ( в трех частях ) и их обсуждение ),
заключения, выводов и списка литература В диссертации приве
дено таблиц и рисунков. Работа изложена на на
страницах машинописного текста Список литературы включает
наименования, из них отечественных.
МАТЕРИАЛ И lffiT0J В работе использовались близкородственные линии
- 4 -D, irolancgaster : инбредная ниэкоадаптивная НА ( Кайданов, 1979 ), Б ( Пасюкова и др., 1987), 2Б ( Беляева и др., 1989 ). Родословная этих линий приведена на рисунке 1.
?иоунок 1. Родословная линий Б и 2Б ( пояснения в тексте ).
ИСХОД2!Ш ' ОТВОДКИ
линии Линия Б Линия 2В линия 2Б
НА SV ( хр. X ) SV НА --> 2Б1
> НА( хр. II ) —> б —> б --> 2Б2
SV НА ( хр. III) НА НА --> 2S3
Ранее ( Psyukova et al, 1089 ) была получена линия, со-дор;,азая X - хромосому линии Swedish b, вторую и третью пару хромосом линии НА ( ге.чотип S*;HA;HA ). В такой линии локализация ретротракспозонов МДР1, НДГЗ и copia во второй хромосоме била частично изменена в результате транспозиций по сравнении с исходной ( измененная хромосома названа б, линия Sw;6;IIA названа Б ). Хромосому Еторой пары с измененной локализацией ретротраиспозоноз возвращали в исходный геном НА, в результате чего била синтезирована линия НА;б; НА ( линия 2Б ), обладавшая псвідинной конкурентоспособностью по сравнеии/ ' линией НА ( Беляева и др., 1990 ) . В 1988 году линия 2Б была разделена ка отводки ?.Б1, 2В2, 2ВЗ, которые вели независимо.
В процессе генетических экспериментов испольвовалксь хро-мосомы с маркерами и мнозгестЕенными инверсиями - InCDsc sc, scU scv3;Ir(2LR)Sm,a} Су cnZspf 1Ы.21)Рк ЩЗ LR)Ubx^Ubx
- 5 -es; Sb ( Lindsley & Grell, 1968). Для определения индекса конкуренции по методу Хартла и Хаймера ( Hartl & Наугег, 1983 ) использовали линию C(2L)RM,dp; C(2R) RM,px-
Стандартные молекулярно-генетические методы применяли согласно Шниатису и др. (1984) с модификациями. Гибридизация in situ выполнялась, как описано в ( Pasyukova et al, 1988 ), данные по гибридизации in situ были получены совместно с Е. Г. Пасгксвой.